Modellazione simulink transitorio turbo gas

marco89pr

Utente Junior
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#1
Salve a tutti, ho un problema. Per il laboratorio di macchine il prof mi ha dato da fare la modellazione simulink di un transitorio di un classico turbogas ( compressore bruciatore turbina ). Volevo sapere se c' è qualcuno disposto a darmi una mano. Mi è stato dato a disposizione i 2 blocchi del compressore e della turbina già fatti ed in pratica quello che devo fare io e modellare la camera di combustione. Adesso che finisco di installare matlab vi do i dettagli della modellazione però vorrei già sapere se c'è qualcuno che mi può dare una mano, ovvio che non voglio uno che mi faccia il lavoro ma solo delle spiegazioni e/o consigli :smile:
 

marco89pr

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#3
si lo so ed hai ragione, è che sto avendo problemi ad installare matlab...comunque i 2 blocchi compressore e turbina sono completi, hanno le loro belle tabelle e in base al rapporto di compressione espansione e al numero di giri mi tirano fuori la portata elaborata da uno o dall' altro. in più per evitare i problemi di primo avvio ipotizziamo che il transitorio parta già da 5000 giri e a pressione ambiente ( mi suona strano sinceramente)...spero di risolvere presto il problema di installazione per poter postare un' immagine dello schema e i dattagli necessari
 
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#4
Io una mano te la do volentieri (ovviamente dopo che ti sarai presentato nell'apposita area).
Se parliamo di Matlab puro ti do una mano più approfondita, Simulink non ce l'ho sotto mano, quindi posso darti solo suggerimenti teorici.
 

marco89pr

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#5
Fatto!! mi sono presentato, non voglio certo essere scortese...solo, spero di averlo fatto nella sezione giusta :)
 

marco89pr

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#6
Allora cominciamo dal Compressore.
all' entrata del compressore ho:
-pressione di monte (atmosferica 101325 [Pa])
-temperatura di monte ( atmosferica 293 [K])
-numero di giri albero
-pressione valle
-composizione in volume dell' aria (è già assegnata e anche per i fumi si utilizza questa)
In uscita ho:
-Portata del compressore
-Temperatura valle
-potenza compressore
-composizione in volume in uscita del gas
La turbina è così fatta:
ENTRATA -composizine gas
-pressione monte
-temperatura di monte
-pressione di valle (atmosferica 101325 [Pa])
-numero di giri
-apertura (c'è ma non conta e fissa)
in USCITA ho:
-portata turbina
-temperatura
-potenza
c'è poi un 3° blocco per calcolare il numero di giri in base alla potenza generata ed assorbita ma anche questo è già fatto e do per scontato che funzioni.
 

marco89pr

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#7
Il mio lavoro sta nel modellare la camera di combustione.
Ora io ho cominciato ponendo dei paletti e cioè:
-alfa (massa aria)/(massa combustibile) = 60
-eta 0.6
Il prof mi ha detto che all' istante iniziale compressore cam. combustione e turbina sono a pressione atmosferica (fin qui ok) nel transitorio del sistema il compressore comincia a comprimere aria e mandarla in C.C e qui comincia ad accumularsi ( dopo la combustione ) finchè arrivati a regime la turbina non è in grado di smaltire i fumi prodotti
 

marco89pr

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#8
così ho cominciato a dire (M_xx sta per portata di ..)
(M_compressore+M_fuel) - M_turbina=portata che si accumula ( anche se è brutto da dire) tale portata integrata nel tempo ( con condizione iniziale derivante da P*V=m*R*T ) mi da la massa dei fumi che si accumulano nella Cam. di combustione
 

marco89pr

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#9
Ora per me è questo accumulo che mi genera la pressione di fine compressione (P2) del compressore durante il transitorio...calcolo la P2 generata:
P*V=m*R*T da cui P=(m*R*T)/V ovvio che si parli di una DELTA P motivo per cui tale risultata andrà sommato alla pressione in t0
 

marco89pr

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#10
Per la temperatura di ingresso in turbina ho usato la formula.....ok qui ho bisogno di sapere come posso scrivere formule in modo chiaro altrimenti non ci capiremo mai!!
 
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#11
Ma PV=nRT non vale solo per stati di equilibrio?

Comunque in Simulink hai la possibilità di inserire un blocco funzione. Vai nel blockset (vado a memoria) Function&Tables e selezione Matlab-Function. Inserisci il blocco, fai doppio click e ti si apre un .m nel quale scrivi la funzione. Devi dichiarare le variabili in ingresso e quelle in uscita che compariranno come connettori sul blocchetto. Dentro scrivi la tua formula.
 

marco89pr

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#15
e soprattutto in un istante t la turbina vede la pressione P+il deltaP mentre il compressore vede ancora P o compressore e turbina vedono P e nell' istante successivo vedono P+deltaP non so se ho reso l' idea
 

marco89pr

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#17
Comincio a dubitare della validità dei blocchi. Ho collegato compressore e turbina in serie con una velocità di 15000 giri/min pressione e temperatura atmosferica ad ingresso compressore e tutti gli altri parametri visibili nell' immagine, dopo 15 secondi si simulazione il risultato sulle portate elaborate da compressore ( 1° grafico ) e turbina ( 2° grafico ) mi sconcertano perché in pratica la turbina elabora sempre molta più portata rispetto al compressore ( parliamo di un fattore 10 ) non contando del calo brusco che ha il compressore....booo secondo me non va il compressore. Qualcuno mi ispiri :confused:
 

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#19
Eh...io avevo detto che ti davo una mano con Matlab... ma in meccanica calda non sono molto preparato, giusto qualche reminiscenza universitaria...